页岩油气是非常规油气重要的组成部分,作为油气增储上产的重点领域,页岩油气逐步影响着世界油气分布格局。与常规储层相比,泥页岩储层具有岩石组成复杂、结构致密、物性差、储层非均质性强等特点,对泥页岩储层微观结构的研究,对于泥页岩油气勘探具有重要意义。本文通过岩石薄片鉴定、岩心观察、X射线衍射分析、扫描电镜观察、低温氮气吸附实验、高压压汞分析及地化测试等手段对东营凹陷古近系泥页岩的岩石学特征、储层微观结构特征、储集性能、成岩作用及有利储层分布等特征进行了系统研究,结果表明:东营凹陷古近系泥页岩主要由长英质矿物、黏土矿物、碳酸盐矿物和少量黄铁矿、菱铁矿等自生矿物组成,与北美海相泥页岩相比东营凹陷沙四上-沙三下泥页岩地层矿物组成具有“低黏土矿物含量,高碳酸盐矿物含量,自生矿物多样”的特点。依据有机质含量、矿物组分及构造类型特征将古近系泥页岩主要分为层状细粉砂岩、贫有机质块状混合细粒混合沉积岩、中有机质纹层状混合细粒混合沉积岩、中有机质纹层状灰岩、富有机质夹层状灰岩及富有机质页状黏土岩等7种主要岩相。古近系泥页岩主要发育4种孔隙类型和5种裂缝类型;孔隙包括粒间孔、晶间孔、溶蚀孔以及少量有机质孔等;裂缝主要有构造缝、层间缝、差异压实缝、异常高压缝和成岩收缩缝等。孔隙度均值为为6.8%,剔除裂缝发育的样品所测的孔隙度均值为4.3%,渗透率均值为0.38 mD,剔除裂缝发育的样品所测的渗透率均值为0.30 mD。大孔平均孔径为2.5μm,介孔孔径均值为4.01nm,孔容均值为0.012ml/g,比表面积均值为均值为8.57 m2/g。孔隙多为一端开口的墨水瓶孔隙或两端开口的平行板状孔,孔隙连通性中等到差,孔隙和吼道尺寸不均一,孔喉分选较差。古近系泥页岩整体处于晚成岩A期,成岩作用主要为压实作用、胶结作用、重结晶作用、溶蚀作用、交代作用及有机质热演化作用等7种。储层发育主控因素共4个方面,分别为构造作用、矿物组成及层理类型、有机碳含量和成岩作用。依据孔隙度、渗透率、成岩作用强度、储集空间种类及组合方式等5个指标,对研究区主要发育的6种岩相的储集性能进行综合评价,结果表明:Ⅰ类岩相为层状细粉砂岩相和富有机质夹层状灰岩相,孔隙度较高,孔隙连通性好,储集空间以大孔和裂缝为主;Ⅱ类岩相为中有机质纹层状灰岩相和富有机质,孔隙度中等,孔隙连通性中等,储集空间以小孔和微裂缝为主;Ⅲ类岩相为中有机质细粒混合沉积岩和块状细粒混合沉积岩,孔隙度低,孔隙连通性较差,储集空间以小孔为主。以岩相评价为核心,结合泥页岩厚度、岩相垂向种类变化特征及裂缝垂向发育特征,对古近系泥页岩进行单井储层分类和评价,划分出Ⅰ类储层、Ⅱ类储层和Ⅲ类储层,Ⅰ类储层主要由富有机质夹层状灰岩组成,厚度大于15m,裂缝发育,孔隙度和渗透率高,Ⅱ类储层岩相以富有机质夹层状灰岩相和富有机质页状黏土岩相互层为主,厚度大于10m,裂缝较发育,孔隙度和渗透率中等,Ⅲ类储层岩相为中有机质纹层状灰岩,厚度大于20m,裂缝较少发育,孔隙度和渗透率低。以自然伽马测井曲线和自然电位测井曲线的变化为基础,并结合声波时差和密度测井叠合曲线,分析上述三种储层的测井曲线特征,Ⅰ类储层具有高伽马、高自然电位和大幅度声波时差和密度测井叠合曲线差为特点,Ⅱ类储层特点为具有较高伽马、自然电位值和较大幅度差,Ⅲ类储层自然电位值和自然伽马值中等,差幅度差很小。Ⅰ类储层、Ⅱ类储层和Ⅲ类储层,在平面上以洼陷中心为原点呈环带状分布。